自动造型（共5篇）
自动造型 篇1
摘要：高职专业课程工作过程系统化改革, 是以岗位活动中的工作任务为载体, 以学生为中心设计学习情境, 构建与“典型工作任务”相对应的综合训练项目。文章以《典型零件的造型与自动编程加工》为例, 介绍了工作过程导向的综合性课程开发的思路和方法。
关键词：课程开发,工作过程系统化,工学结合
目前, 制造业对高素质技能型人才的需求日见迫切, 但高职院校培养的毕业生往往不能得到企业的认同。这其中的主要原因是毕业生欠缺相应的职业能力, 特别是动手能力和解决实际问题的能力。产生这一问题的主要原因在于传统的职业教育学科体系课程模式存在的弊端, 使高职院校的毕业生获得的知识和技能是一种相对独立的、单一的知识和技能的能力, 缺乏形成综合的知识和技能, 同时缺乏从事加工制造业相应岗位群的工作经验和职业性技能。为了解决这一问题, 安徽机电职业技术学院开展了课程改革和专业建设, 对工作过程系统化课程的开发进行了专项研究和探索。
《典型零件的造型与自动编程加工》学习领域课程是以《机械CAD/CAM技术》和《自动编程加工实训》课程为基础, 根据工作过程系统化课程开发的理念而开发的。对这门课程的改革和探索如下。
一、课程的性质与作用
1.《典型零件的造型与自动编程加工》学习领域课程是高职计算机辅助设计与制造专业的核心技能课程。该课程是通过对职业工作岗位进行整体化的调研与分析, 采取基于工作过程系统化的课程开发方法, 形成的学习领域课程。
经过市场调研, 专业教学指导委员会确定专业人才培养目标:高职计算机辅助设计与制造专业面向零件和模具加工制造企业, 培养德、智、体、美全面发展的, 能利用计算机辅助设计 (CAD) 和制造 (CAM) 软件从事创建零件计算机模型、计算机辅助数控加工工艺实施及数控设备操作的高素质技能型人才。专业的就业岗位定位主要为机械加工制造企业三个岗位:产品造型员、数控自动编程员、数控机床操作员。
2.《典型零件的造型与自动编程加工》课程的任务是:针对职业岗位中典型工作任务, 培养学生利用计算机进行零件造型、利用计算机后处理技术编制数控加工工艺、程序, 并实施数控加工的核心职业能力。课程担负着帮助毕业生在未来职业生涯中从初始低层次的数控机床操作工向更高层次的数控编程员等岗位迁移的重任。课程的开发对提高计算机辅助设计与制造专业人才培养质量、提升毕业生就业能力与就业质量具有重要意义。
本课程前续课程为:计算机操作、机械零件的造型与测绘、机械加工工艺文件识读与编制、典型零件数控加工工艺编制及实施 (手工编程与加工) 、模具的设计与加工等;后续课程为:数控机床操作认证实训、毕业设计、准就业顶岗实习等。
由前面的岗位技能要求和专业课程体系中可见, 产品造型员和数控自动编程员两个岗位的核心技能主要通过本课程来保证, 专业的主要技能综合训练课程, 如数控机床操作认证实训、毕业设计、准就业顶岗实习等, 也都需要《典型零件的造型与自动编程加工》课程成为实现的重要技能手段。因此, 本课程对学生职业能力培养起主要支撑和明显促进作用。
二、课程设计理念与思路
UG软件是目前企业常用的、功能最强大的CAD/CAM软件之一。UG软件包含零件造型、工程制图和数控编程三个大模块, 这就确保了熟练掌握UG软件的应用可以满足产品造型员和数控自动编程员两个岗位的核心技能要求。因此, 经过专业教学指导委员会反复讨论, 确定《典型零件的造型与自动编程加工》课程主要围绕UG软件应用进行教学。
本课程是以学生为中心设计的、工作过程系统化、情境化的学习领域课程, 主要目标是培养学生熟练应用UG软件进行产品造型和数控自动编程加工的能力。在学习过程中, 强调以学生直接经验的形式——典型零件的造型与自动编程加工实施, 来掌握融合于实践行动中的新知识、新技能, 而不是以往仅完成零件的造型后生成程序, 才能真正落实理实一体化的课程实施, 物化学习成果, 切实提高人才培养的质量。
基于以上的课程设计理念与思路, 对《典型零件的造型与自动编程加工》学习领域课程 (64学时) 进行了详细设计。
职业行动领域描述:典型零件的造型与自动编程加工是产品造型员和数控自动编程员必备的技能。其工作过程是根据设计人员所提供的零件图纸、国家相关标准、CAD/CAM软件操作 (资讯) , 制订相应的工作流程计划 (计划) , 确定零件的建模和加工方案 (决策) , 并按照技术标准及规格进行典型零件的建模和自动编程, 并操作数控机床完成零件的加工 (实施) 。零件加工完成后结合图纸要求, 进行逐项精度检查 (检查) , 并对工作本身进行检查与评价 (评价) 。
学习目标描述:根据设计人员提供的图纸确定正确的建模和加工方案, 并利用CAM软件的后处理功能输出正确的数控加工程序;能够操作典型的CAD/CAM软件 (UG) , 并能够完成数控设备的操作;能够使用量具进行加工质量的检测。学习完本课程后, 学生能够按照数控程序员、产品造型员的要求独立进行各种零件的三维造型和编程加工。
三、教学内容设计
根据岗位的真实工作任务及其工作过程整合、序化教学内容, 合理安排工作任务, 坚持理论与实践一体化, 设计了学习情境, 见表1。
四、理实一体化教学环境设计
教学车间集讲授区、讨论区、制作区及创新开发室于一体, 促使师生在完成工作任务的过程中能够将工作对象、工具、工作方法、工作要求等要素融入教学全过程, 最大限度地贴近企业真实的工作场景。校企合作共建教学车间, 保障基于工作过程的学习领域课程的实施, 促进教学模式的改革。
五、课程教学内容设计
以学习情境一为例, 说明如何进行课程教学内容设计。采用来自企业的典型平面类零件进行教学, 学习情境的内容、实施、时间分配等, 详见表2。
目前, 职业教育的发展滞后于企业生产技术的发展已经是不争的事实。要改变这一现状, 对高职院校而言, 要有两个突破:一是以工作过程为导向的理念指导课程的开发, 模块的内涵发生根本变化, 课程体系结构会产生质的变化;二是以完成完整的工作任务的先后顺序来组合知识点, 教学内容体系也将发生质的变化。通过开发《典型零件的造型与自动编程加工》课程, 可带动师资队伍建设和实训基地建设, 可进一步改善课程的教学条件和效果, 提高学生的学习积极性和解决实际工程问题的能力。课程建设与改革是提高教学质量的核心, 也是教学改革的重点和难点, 必须要带着饱满的热情和先进的职教理念, 才能在课程的开发建设上取得成果。
参考文献
[1]姜大源.学科体系的解构与行动体系的重构——职业教育课程内容序化的教育学解读[J].教育研究, 2005, (8) .
[2]姜大源, 吴全全.德国职业教育学习领域的课程方案研究[J].中国职业技术教育, 2007, (2) .
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[4]赵志群.论职业教育工作过程导向的综合性课程开发[J].职教论坛, 2004, (6) .
[5]冯艳妮.基于情境理论的职业教育课程观[J].职业技术教育, 2008, (7) .
自动造型 篇2
Pro/E Wildfire是由美国PTC公司开发的三维CAD软件, 具有机械零件设计、装配设计、工程图制作、结构分析、运动仿真、工业造型设计和模具设计制造等功能。该软件现已广泛应用于航空航天、汽车、机械、NC加工、电子等诸多行业。其参数式的设计, 使用户可以运用强大的数学运算方式, 建立各尺寸间的关系式, 使模型自动计算出应有的外形。本文应用Program模块对渐开线斜齿轮进行参数化设计和自动造型。
渐开线斜齿轮传动冲击和噪声小, 工作平稳, 承载能力高, 在高速、重载机械中应用广泛。但齿形比较复杂, 在一般的三维软件中很难实现齿廓的精确建模。基于斜齿轮渐开线齿面的生成原理, 结合Pro/E程序研制出直齿圆柱斜齿轮实体造型的自动化设计程序, 用户只要输入齿轮的设计参数 (齿数、当量模数、压力角、变位系数、齿槽圆角半径、齿宽) 就可以快速地生成斜齿轮实体, 从而进一步实现齿轮机构的虚拟装配、仿真加工以及数控编程等。该设计使用简单方便, 可以广泛地应用于机械产品造型设计中。
1 斜齿轮的参数化造型
斜齿轮轮齿三维造型的创建方法主要有:1) 根据斜齿轮参数, 首先生成单个轮齿, 再由轮齿绕齿轮中心轴线旋转复制, 最后合成一个整体。2) 根据斜齿轮参数, 首先生成齿坯和单个齿槽, 再由齿槽绕齿坯中心轴线旋转复制, 生成斜齿轮三维造型。现选用方法2创建斜齿轮, 因此关键在于单个渐开线齿槽造型的创建。
1.1 斜齿轮单个齿槽造型的创建
使用绘制基准曲线中的From Equation选项, 输入方程式获得渐开线曲线, 将其镜像得到轮齿的齿槽轮廓曲线, 然后以变截面面扫描 (variable section sweep) 的方法在齿坯面沿螺旋轨迹线扫描切削出单个齿槽。
1) 给定斜齿轮的设计参数
标准斜齿轮的几何尺寸决定于齿轮的6个基本参数, 因此, 在斜齿轮建模之前, 首先确定其设计参数, 并赋初始值, 如下:
齿数z=20, 法面模数mn=2mm, 法面压力角αn=25°, 螺旋角β=15°, 法面变位系数xn=0.2, 法面齿顶高系数han*=1, 法面顶隙系数cn*=0.25, 齿宽w=15mm, 齿根圆角半径ρ=0.2mm。
2) 编辑Program和添加斜齿轮几何关系式
用Tool/Program/Edit Design命令, 输入斜齿轮参数和几何尺寸关系式, 如下:
INPUT
Z NUMBER
"请输入齿数:"
M NUMBER
"请输入模数:"
PRESSURE_ANGLE NUMBER
"请输入压力角:"
W NUMBER
"请输入齿宽:"
BN NUMBER
"请输入螺旋角:"
HA_N NUMBER
"请输入齿顶高系数:"
C_N NUMBER
"请输入顶隙系数:"
X_N NUMBER
"请输入变位系数:"
RAD NUMBER
"请输入齿根圆弧倒角半径"
END INPUT
RELATIONS
MT=M/COS (BN) %将法向模数换算成端面模数
AT=ATAN (TAN (PRESSURE_ANGLE) /COS (BN) ) %将法向压力角换算成端面压力角
XT=X_N*COS (BN) %端面变位系数
D=Z*MT %节圆直径
DB=D*COS (AT) %基圆直径
HA=M* (HA_N+X_N) %齿顶高
HF=M* (HA_N+C_N-X_N) %齿根高
DA=D+2*HA %齿顶圆直径
DF=D-2*HF %齿根圆直径
PT=PI*MT %端面分度圆齿距
ST=PT/2+2*XT*TAN (AT) *MT %端面分度圆齿厚
INV=TAN (AT) -AT*PI/180 %渐开线函数
STB=DB* (ST/D+INV) %端面上基圆齿厚
ANG_STB= (STB/ (DB/2) ) *180/PI %端面上基圆齿厚所对应的圆心角
SITA=360/Z-ANG_STB %端面上基圆齿槽宽所对应的圆心角
END RELATIONS
3) 建立斜齿轮毛坯
用Create/Protrusion/Extrude命令, 以FRONT面为绘图面, TOP为顶面做一个圆柱, 完成后加入关系式:
圆柱直径:D1=da
圆柱厚度:D0=w
4) 建立渐开线曲线
创建一个和TOP面有一定角度的基准面DTM1, 再建一个与DTM1垂直的基准面DTM2, 接下来以DTM1, DTM2和圆柱平面为基准创建一个坐标系CS0, x轴方向在DTM1上, y轴在DTM2上。输入关系式:d4=360/z
接下来作渐开线, 坐标系选CS0, 类型选柱面坐标, 输入方程式
r=db/2/cos (40*t)
theta=tan (40*t) *180/pi-40*t+sita/2
z=0
作出一条渐开线, 再用DTM2为镜像面作出另外一条渐开线, 如图1所示。
5) 建立螺旋轨迹线
根据螺旋角的定义, 在节圆齿面的展开图 (图2) 中, β为螺旋角, 那么在直角三角形AOB中, AB=W×TAN (β) , AB对应在节圆圆柱面上就是弧AB的长度, 这样就计算出一个齿所对应的圆心角的度数为θ=360×W×TAN (β) / (PI×D) 。
选择“基准曲线, 从方程, 坐标系 (CS0, 类型为柱面坐标系) ”。根据以上的计算结果可用方程做出一条螺旋线, 如图3所示。其方程如下:
SITA=360*W*TAN (BN) / (PI*D)
R=D/2
THETA=T*SITA/2
Z=T*W
改变theta的正负值可使螺旋线左旋或者右旋, 得到左旋、右旋齿轮。
6) 变截面扫描齿槽
启动变载面扫描, 以DTM1作为绘图面, 经过圆柱中心作一条基准直线, 作为变截面扫描的原点轨迹。选择螺旋线和中心线作为扫描轨迹线和原点, 圆柱平面作为绘图面, DTM1面作为参考面, 进入草图环境作截面。用“使用边”选择两条渐开线, 再用同心弧作两条圆弧, 作一个封闭的截面 (图4) 。
加入关系式:
sd11=df/2%为了使截面伸出齿顶圆面, 增加去除材料的成功率%
sd14=da/2+2
sd12=rad
sd10=rads
确定, 退出绘图界面。选择去除材料, 确定。这样就刻出一个齿槽, 如图5所示。
1.2 斜齿轮全部齿形的创建
1) 设置群组:将于第一个齿槽造型相关的特征全部组合在一起, 用命令Edit/Group合成群组。
2) 利用Patten复制群组:把第一个齿槽造型的群组用Edit/Copy/Move命令绕齿轮轴
A-2, 旋转360/z的角度得到第2个齿槽造型, 用Patten命令阵列群组, 并通过关系式完成全部齿形, 利用命令Tool/Relations加入关系式:
d43=360/z
d55=360/z
p56=z-1
这样, 就完成了渐开线斜齿圆柱齿轮全部齿型特征的创建, 如图6所示。
1.3 自动生成齿轮模型
在创建好的斜齿轮模型的基础上, 使用者就可以通过修改参数变更成自己所需的齿轮。例如, 创建如下齿轮:齿数z:18, 法面模数m:2mm,
法面压力角:20°, 螺旋角:17°, 法面变位系数:0.2, 其他参数不变。
1) 读取所创建的变位右旋斜齿轮。
2) 更改设计参数:执行:Regenerate/Enter命令, 根据窗口提示的信息, 分别输入18, 2, 20, 17, 0.2。生成的斜齿轮模型如图7所示。
2 结论
Program是Pro/E的使用简单、应用灵活的二次开发工具, 采用上面提供的方法可以很方便的生成渐开线斜齿轮, 可操作性强, 还可以通过添加设计变量, 实现零件的参数化设计, 不仅提高了工作效率, 而且能更好地为齿轮机构的仿真和有限元分析服务。工程人员在设计渐开线斜齿圆柱齿轮时, 只要调用斜齿轮基本模型, 人机交互地输入设计所需的齿数、法面模数、法面压力角、螺旋角、法面变位系数等参数, 系统即可自动生成自己想要的斜齿轮的三维造型, 从而使设计人员减少繁琐复杂的重复劳动。
参考文献
[1]詹友刚.Pro/E Wildfire英文野火版教程—通用模块[M].北京:清华大学出版社, 2003.
[2]黄锡凯, 郑文纬.机械原理[M].北京:高等教育出版社, 1989.
自动造型 篇3
关键词：汽车造型,造型特征,意象,感性工学,敏感感性意象
0 引言
一方面, 随着自我意识的不断提高, 消费者对产品造型意象有着越来越强的个人主观偏好, 尤其是对于汽车这类可以体现消费者身份地位的产品。另一方面, 产品外观造型传达的信息也会使消费者产生不同的内在感受和体验[1]。如何让产品外观造型所传达的信息和消费者的主观偏好意象最大限度地匹配是产品造型设计成败的重要因素。
产品造型意象研究是国内外设计领域的研究热点, 如Lai等[2]应用鲁棒法研究了汽车轮廓的感性意象。苏建宁等[3]应用数量化理论研究了造型设计中的感性意象定位, 并将其应用至自行车车架设计中。但此类研究大多以现有产品图片为样本进行感性意象定位, 以基于图片的意象研究结果指导造型设计。这种方法在移植感性意象研究结果并将其用于指导实际设计过程时仍有一定困难。本研究引入造型特征的概念, 并以汽车造型特征线为研究对象进行感性意象研究, 以获取敏感感性意象形容词与造型特征线的定量关系, 直接编辑修改样本从而获得设计结果, 使汽车造型设计满足用户的感性意象需求, 提高汽车造型设计方案的成功率。
1 汽车造型特征线
1.1 汽车造型特征
从产品造型属性描述的角度来定义特征 (造型特征) 。汽车造型特征是对汽车整体风格、形面感觉、细部处理, 甚至是对多代车型中延续的造型元素, 以及造型所携带的结构和形面信息的一种描述。汽车造型特征关注的是形式、走势、比例这些造型内容, 因此, 汽车造型特征主要是指汽车造型的形面风格信息以及与造型相关的结构工艺信息的集合。
汽车造型特征除了携带着形状、材料等物理信息以外, 还携带了大量的风格意象、品牌、色彩、空气动力学、人机工程和制造工艺、规范等与造型设计相关的信息[4]。
1.2 汽车造型特征线及其提取
汽车造型特征线是有特定结构约束和造型内涵的构造线, 被标记为腰线、侧面轮廓线等名称。从描述造型的角度看, 点虽然具有重要的造型意义, 但其对造型的描述不充分;面虽然最能表达形态的全部内容, 但其过于复杂, 不易被表达。线源于点而展成面, 是“承上启下”的造型元素。线包含了可以联系点和面的重要造型信息, 却没有点的琐碎和面的冗余, 因此, 线在对造型特征的表示中, 比点和面都更有优势。赵丹华[5]通过汽车造型特征线认知实验提取了20多条汽车造型特征线, 并将它们分类为主特征线、过渡特征线和附加特征线三类, 如图1所示。主特征线控制的是汽车造型的整体感觉和风格, 对汽车类型的演变和风格趋势研究有重要的描述意义;过渡特征线通常反映的是车身造型细节, 是主特征线之间的过渡, 对形面关系有着重要的描述意义;附加特征线是通过裁减和添加手法形成的局部造型区域, 对品牌特征有着重要的描述意义[6]。
特征对于风格的形成具有至关重要的作用, 是形成风格情境的基本单元。如果一组特征反复地出现在某些产品上, 那么这些特征就会逐渐形成一种风格[7]。由此可见, 造型特征对于产品造型风格的形成具有决定性的作用, 因此, 本文将汽车造型研究抽象简化为汽车造型特征研究。图1中的线E1是汽车前引擎盖侧面轮廓线, 是汽车的主特征线, 对汽车造型的整体感觉和风格具有重要的影响, 本文主要是通过改变主特征线E1与水平方向的夹角来研究E1的倾斜程度变化对汽车造型风格的影响。
2 汽车造型意象研究
2.1 感性意象认知与敏感感性意象形容词
意象是一种意识活动, 与理性思考的意念不同, 它是人们思维活动中形成想象、猜想、设想、联想等思维活动的过程[8,9]。意象会随着社会文化、感觉经验、价值判断等的改变而有所调整。
产品造型意象是指人对产品形态所产生的直觉联想。造型意象同时存在于设计师和用户的头脑之中[10]。就汽车造型而言, 意象就是设计师进行汽车造型时的情感表达, 和用户对于汽车造型的情感体验。因此, 若能了解用户对汽车造型的感性意象, 并在汽车造型设计中合理运用, 就可以使汽车造型设计尽量符合用户的情感体验需求, 这对于汽车造型设计具有非常重要的意义。
人的意象是多方面的, 具有若干个维度, 如某个意象可能既是时尚的、醒目的, 又是轻巧的、科技的等等。这意味着意象表述, 特别是造型意象的表述具有多维性和复杂性, 并且不具备直观性。为了便于表达, 把原来的多维空间的问题“降维”至两维或者三维问题[11]。将这些降维后获得的具有统计学意义的感性意象形容词称为敏感感性意象形容词 (sensitive kansei image adjective, SKIA) 。
2.2 研究过程
本文通过构建基于汽车造型特征线的意象认知实验, 来研究主特征线E1倾斜程度的变化对于汽车造型风格的影响, 获取汽车主特征线E1的规律性变化对于汽车整体造型意象的影响。
2.2.1 样本及数据获取
如图2所示, 将汽车侧面轮廓线定位于oxy坐标系, 为了便于研究, 将A点固定, 将主特征线E1近似拟合成一段直线AB并延长, 则AB与水平方向夹角α的大小决定了主特征线E1的倾斜程度。
首先, 基于空气动力学原理以及汽车结构约束要求将αmin、αmax确定, 那么[αmin, αmax]中的任意值即为研究的对象样本[12,13]。为了保证样本的差异性, α每变化3°取一个样本值。与主特征线E1相关的其他侧面轮廓造型特征固定不变, 从而避免由与主特征线E1相关的其他侧面轮廓造型特征变化带来的感性意象干扰。将这些样本制成大小、颜色、分辨率都一致的图片, 将图片分别制成问卷调查的样本, 并以一定的方式编号。
由于本次测试侧重了解受试者对主特征线E1的感觉与偏好, 对形态的感觉反映了受试者对产品形态语意的解读, 为此采用形容词表达产品意象, 找出适合主特征线E1的各种形容词, 列出各种形容词对 (从中剔除明显不合适的, 如叠音形容词黑蒙蒙) , 作为感性意象的表达[14]。
接着, 选择受试者。受试者选择面必须要广, 包括具有2年以上驾龄的用户、具有3年设计经验的汽车造型设计师、工业设计专业学生、汽车销售人员, 受试者年龄、性别要分布合理。
最后, 设计调查问卷, 进行问卷调查, 测试评价者对每一个产品样本的词汇意象。词汇意象即选择的形容词对, 根据Osgood的语义差异法, 将用户的感性意象反应在一个心理量表 (7点量表, 如图3所示) 上。
最终的调查结果模型为二维矩阵:
式中, I为评价样本数;J为感性意象形容词对数;A
2.2.2 初步统计分析
上述矩阵分析处理较为困难, 为了便于分析, 首先必须进行矩阵的降维处理。由于本研究所选择的评价者面广, 具有广泛代表性, 且评价结果应体现大多数人的感觉, 因此可对K个评价者利用样本均值统计量计算
2.2.3 多元统计分析
初步统计分析虽然在一定程度上简化了认知空间, 但模型仍然过于复杂。且大多数情况下, 不同的感性意象形容词之间具有一定的相关性, 这就更增加了分析处理问题的难度。本研究利用因子分析将原来J个感性意象形容词对组合成一组相互独立的综合指标, 这些综合指标反映原感性指标的主要信息。
首先可假设有m个综合指标F1、F2、…、Fm (m≤j) , 它们满足如下线性关系:
式中, x1、x2、…、xj为原来的变量指标;aij为组合系数, i=1, 2, …, m。
根据a
2.2.4 敏感感性意象与夹角α的定量关系研究
在因子分析确定的n个主成分中, 根据组合系数绝对值|aij| (i=1, 2, …, n;j=1, 2, …, J) 大小可确定M个影响整个感性意象的敏感感性意象形容词对, 以主特征线E1与水平方向夹角α为自变量, 第m个敏感感性的心理量表值Ym为应变量, 利用Excel曲线拟合可得出两者之间的定量关系Ym=F (α) 。将上述研究结果反馈给客户, 根据客户对主要感性的定位, 即可从定量关系曲线上求得满足用户感性意象情感体验的最适夹角α。
3 实例研究
以海南马自达普力马改型设计研究为例, 探讨了基于造型特征线的汽车造型意象研究。海南马自达与湖南大学设计艺术学院合作, 为现有的普力马作改型设计, 提出尽量使用现有车型模具的要求, 所以要求挡风玻璃、车顶、A柱及前后门均保持不变, 仅对车头和车尾进行改型设计。从目标车型测量以及与马自达工程师商议确定αmax≈21°, 则符合结构约束的α取值范围 (样本取值范围) 为0°<α≤21°。为了使样本具有一定的可区分性, 每隔3°取一样本, 共有7个样本。
选择20对形容词表达该局部特征造型意象, 并对5位有2年以上驾龄的用户、5位具有3年以上设计经验的汽车造型设计师、8位工业设计专业学生、2位汽车销售人员进行试验。结果由因子分析可获得2个主成分, 第一主成分F1贡献率达74.8%, 第二主成分F2贡献率为23.2%, 两者累积贡献率可达98%, 可见, 利用F1、F2两个综合指标即可表征本试验几乎全部感性意象信息。F1、F2的因子载荷 (20个感性载荷) 见表1。
由于本实验中F1贡献率相当高 (大于70%) , 因此, 利用组合系数确定M个影响整个感性意象的主要感性时, 只考虑F1。从表1可见影响F1的20个感性意象形容词对中, 粗犷的-细腻的、纤巧的-稳重的、越野的-居家的、流线型的-非流线型的为主要感性意象, 即为反映普力马主特征线E1造型意象最为敏感的感性意象形容词对。
对上述4个感性意象形容词对心理量表值Y与夹角α分别作定量关系曲线拟合, 如图4所示。曲线方程分别如下:
Y1=4.109-0.521α+0.013α2
Y2=-3.607+0.441α-0.008α2
Y3=2.139+0.053α-0.036α2+0.001α3
Y4=-3.019+0.467α-0.012α2
其中, 下标1表示的是细腻的-粗犷的;下标2表示的是稳重的-纤巧的;下标3表示的是居家的-越野的;下标4表示的是非流线型的-流线型的。
根据客户考虑上述主要感性意象所定的造型设计定位要求:居家、灵巧、流畅, 由曲线方程可知夹角为18°时最为居家, 15°～21°时较为灵巧、流畅, 因此夹角在18°左右最符合客户的造型设计定位要求。最后以18°来设计引擎盖侧面轮廓线, 适当编辑修改后得到满意的设计输出。
自动造型 篇4
关键词：造型植物,修剪工具,修剪时期
1 造型植物常用修剪工具的种类
1.1 绿篱修剪机。
绿篱修剪机是造型植物修剪的最常用工具之一, 有电动型和手工型两种。电动绿篱修剪机采用燃油作动力, 工作效率高。手工绿篱剪款式多样, 可根据不同用途选用不同型号的绿篱剪。有长绿篱剪和手柄可伸缩的绿篱剪等。
1.2 修枝剪、高枝剪。
修枝剪是整形修剪过程中最常用的工具, 主要用于修剪较小的枝条。选购修枝剪时主要看剪刀的小刀和弹簧的质量。修枝剪的剪刀要锋利, 软硬适度, 软的不耐用, 易卷刃, 而硬的容易造成缺口或断裂。弹簧的软硬也要适度, 太软撑不开剪口, 太硬用起来费力。弹簧的长度以能撑开剪口而又不易脱落为好, 开张的角度也不能过大, 以能用手挎住为宜。修枝剪还要求轻便灵活, 造型美观。高枝剪专用于剪除高大树冠上的小枝条。这种剪子的下部有一根长柄, 长短可根据需要确定, 一般长3m左右。剪托上的小环用粗细适宜的尼龙绳连结起来, 使用时拉动尼龙绳便可把大树上的枝条剪下。
为便于操作和节省劳力, 修枝剪和高枝剪的刀片应经常保持锋利, 使用钝了就应及时磨好。磨剪时只磨剪刃外面的斜面, 不必磨剪托, 以防剪口不吻合。不要把剪口的螺丝拧开来磨, 否则剪口容易滑动, 易造成剪刀不吻合, 使用时易夹枝, 而且伤口不易愈合。新买宋的修枝剪或高枝剪, 一定要先开刃后使用, 而且第一次开刃时一定要磨平, 第一次磨偏了以后不容易校正。剪子不用的时候, 要用黄油或凡士林涂抹后用油纸包好, 以防生锈。
1.3 手锯。
手锯主要用于锯除大枝。手锯要求软硬适度, 宽窄和长短适宜;软了容易弯曲, 硬了容易折断。目前常用的手锯锯条长约40cm, 太宽、太长都不便操作。为了便于携带, 可选用一种折叠式手锯, 用时打开, 不用时合上。手锯的齿应经常保持锋利。使用前要先用扁锉将锯齿锉锋利, 并锉成长三角形, 这样锯口平整, 边缘光滑, 所锯伤口容易愈合。但锯路不要开得过宽, 过宽则锯口粗糙, 伤口不易愈合。手锯不用时也要涂油防锈。
1.4 钩镰、削枝刀。
钩镰主要用于修剪树冠高大的树木。削枝刀主要用于削平剪、锯口。要求刀刃稍有弯曲, 以便削平圆形锯口。如果没有削枝刀, 也可用锋利的修枝剪代替。钩镰和削枝刀也应开刃后再用, 使用时经常保持锋利, 不用时涂油防锈。
1.5 山字形开角器。
用于开张主枝角度, 主要适用于早期较细的枝条。开角器可用8号铁丝弯曲成山字形, 在6~8月间, 将开角器别在1年生枝的基部, 待枝条的延伸方向固定后, 再将开角器取回, 以备下年再用。对长势较旺的枝条, 早期使用开角器效果较好。如树势过旺, 使用开角器后新梢先端再度弯曲向上生长时, 可在弯曲部位再加一开角器, 或在弯曲部位短截, 以促进枝条剪口下芽萌发, 也可促发短枝, 利于花芽形成。
1.6 高凳。
高凳是用于修剪高大树冠的登高工具。高凳有高有低, 材质多种多样, 有木质的, 也有铁制的;形状各式各样, 有三条腿的, 也有四条腿的, 还有独脚梯。随着工业生产的发展, 高凳也有新的改进。用铝合金制成的数层套合在一起的梯子, 可根据树冠高度任意抽长或缩短。这种梯子一般均轻便灵活, 易于携带。木质高凳要选用坚固耐用的木材制作, 并上漆保护。使用之前要仔细检查, 如有松动要及时加固, 以防使用时发生事故, 不用时妥善保存, 不能雨淋日晒, 以防腐烂。铁制高凳不用时涂油防锈, 或涂防锈漆保护。
2 造型植物的修剪时期
在年周期内, 修剪时期可分为休眠期修剪和生长期内修剪, 即冬季修剪和春、夏、秋季修剪。大部分造型植物一年四季都可进行修剪, 可依据不同的修剪目的选择不同的季节进行。
2.1 冬季修剪。
即休眠期修剪, 在正常的情况下是指从冬季落叶到春季萌芽前所进行的修剪, 其最适宜时间是在植物完全进入正常休眠期以后, 即在被剪除的新梢上贮存养分最少的时候进行。植物冬季修剪主要是疏除病虫枝、密生枝、并生枝、徒生枝、过多过弱的花枝及其他多余枝;短截骨干枝、辅养枝或过分衰弱的枝头;刻伤刺激一定部位的芽和枝, 以便第二年转化成强枝、壮芽;调整骨干枝、辅养枝与开发枝的角度和方向, 为植物造型打下良好的基础。对于冬季修剪下来的病虫枝应及时集中销毁, 以减少传染源, 控制病虫害的发生。
2.2 春季修剪。
春季修剪可补充冬季修剪的不足, 时间是在萌芽后至花期前后。春季修剪常采取轻剪、疏枝、刻伤、环剥等措施缓和树势。通过疏剪花芽、调整花叶芽比例, 有利于调整植物造型, 改善光照条件, 促进生长健壮。春季修剪量不宜过大, 剪去的枝条数量不宜过多;对于造型植物来说, 通过春季修剪可以促进剪口附近的芽及下部芽的萌发, 增加枝叶量, 有利于造型植物枝叶繁茂。
2.3 夏季修剪。
夏季修剪对树体的营养生长抑制作用较大, 修剪时应根据造型植物的实际情况来确定修剪量, 夏季修剪可及时调节植物生长开花的平衡关系, 充分利用二次生长, 有利于调整或控制造型。常用方法有剪梢、摘心、扭梢、环剥等, 可根据具体情况灵活应用。
2.4 秋季修剪。
秋季修剪是在新梢停止生长以后、进入相对休眠期以前进行的。此时树体开始贮藏营养, 进行适度修剪可使树体紧凑, 有利于改善光照条件, 充实枝芽, 复壮枝条。秋季修剪时疏除大枝后所留下的伤口, 第二年春天剪口的反应比冬季修剪的弱, 有利于抑制徒长。秋季修剪对柏树生长的抑制作用较夏季修剪弱, 但比冬季修剪强, 而且削弱树势不明显。
3 造型植物的修剪技艺
通过修剪的办法, 使园林造型植物按照人的意志而生长, 以满足人们的审美需要。修剪以一定造型目的为基础, 但是无论是平面式植物造型, 还是立体式植物造型, 都必须严格遵循树木的生长规律, 特别是观花观果类的造型植物, 更需要考虑到植物的花芽分化期。为促成造型植物花繁果茂, 可采取多种修剪措施, 以实现其艺术造型的要求。修剪造型一方面对园林造型植物的某些枝、芽、叶、花、果起到一种遏制作用:另一方面也对同一植物的另一些枝、芽、叶、花、果起到促进作用。修剪不是消极地减少, 而是积极地促成。园林造型植物修剪的主要措施包括:剪枝、抹芽、摘心、摘叶、摘蕾、疏果、刻伤、整体造型修剪等。
3.1 剪枝。
剪枝是植物造型修剪中应用范围最广的一项技术措施。剪枝应有明确的目的性。如为了美化树形, 就应该剪除过长枝、不美枝、杂乱枝、忌用枝;如为了丰满树冠, 则可在生长期内连续不断地剪短小枝, 以促生侧芽、增生新枝、丰满树冠。一般的造型植物都是通过连续不断地整形修剪逐步形成的。修剪时, 首先要根据树体构成规律确定剪口芽的位置, 剪口芽的强弱和选留位置不同, 生长出来的枝条强弱和姿势也不一样。在修剪几何式植物造型时, 首先要确定几何形状与大小, 然后才开始动手剪。而对于风景式植物造型, 最好先做轮廓架子, 然后再进行修剪。修剪时要注意观察、分析树势, 制定修剪方案, 特别是在几个人同剪一棵树时, 更应该先研究好修剪方案, 绝不能各行其是。修剪一般先剪下部, 后剪上部;先剪内膛枝, 后剪外围枝;先处理大枝, 再处理中枝, 最后剪小枝。剪枝应注意剪口处理问题。正确的剪口可以保证剪口伤疤尽快愈合, 芽苞正常发育。
3.2 抹芽、摘心。
抹芽是指抹去已开始膨大、但新叶尚未展出之苞芽, 可根据不同情况用手工或用镊子进行, 抹芽根据其目的不同, 采用的方式也不同。例如对不希望长成枝条的芽, 在芽苞期将其抹除, 以节约不必要的养分消耗, 改善存留芽的养分供应。摘心有时也称摘芽, 是指摘去新芽萌发后但尚未木质化的带叶嫩芽。摘心是植物造型修剪中较常用的重要措施之一, 一般是将新梢顶端随带少数嫩叶一并摘除。摘心既可用指甲, 也可用剪刀剪除新芽。
3.3 摘叶、摘蕾。
有时为了增加观赏效果或某种特殊需要, 可采取一些摘叶的措施。应当注意所说的“摘叶”, 除松树摘叶促生侧芽是将部分松针拔掉外, 在一般情况下, 阔叶树的叶子都不能用手摘, 而是用剪刀从叶片基部、叶柄上端进行剪除, 以保护腋芽。虽然习惯叫做“摘”叶, 而实际做起来应当是“剪”叶。植物孕蕾开花消耗养分较多, 摘蕾是在特定条件下节省养分的一种措施。为了防止碰伤保留的花蕾, 摘蕾时无柄花蕾和短柄花蕾可用镊子, 长柄花蕾可用剪刀。
3.4 疏果。
疏果是观果类造型植物修剪的必要措施。为了造型需要, 观果类植物造型多以小盆为主, 因其根系小、用土少, 养分供应受到限制。如留果过多, 不但体形小、着色不好, 而且易导致来年无果, 甚至植株过早衰老。因此留果宁少勿多。在坐果之后, 应下定决心疏果。最后留果数常以叶果比计算, 如苹果20~30片叶留1果, 桃20片叶留1果, 梨20~30片叶留1果, 金橘6~10片叶留1果。可酌情加以调整, 但叶可偏多些, 果可偏少些, 留果宁少勿多。
3.5 刻伤。
为了有目的地在一定部位促生新芽, 以充实树冠的空缺处, 可进行刻伤, 时间以春季树液开始流动时最好。方法是先选定需要发枝的树芽, 再在其上部1cm处用刀刻伤, 深度要达到木质部, 长度约为枝条直径的1/3, 即可促芽萌发。
3.6 整体造型修剪。
自动造型 篇5
其中“生命记忆”的内容既包括人们内部积蓄的种种体验和丰厚实践, 也包括与更久远的父母给予的东西、乃至与上古祖先的“力”紧密联系的, 甚至每一个细胞以及隐含其中DNA排列上也分明地刻印着这绵延几十亿年生命的历史记载, 即过去这段时间中所形成的全部存在或感知和理性的纤细的震颤⑴, 它是造型诞生的源泉;而自然界蕴藏的灵力和肉眼看不见的生命力即“灵”, 首先是在体内循环的血液、乳汁, 同时还是指自然界生命之气息——风 (东风等) 和遍布天地之间的灵力、肉眼看不见的的灵力 (例如灵仙、魔物等) , 它是造型诞生的催化剂;造型诞生的过程就是这个“灵”化为血液与乳汁, 在“形”中循环或变成风和灵力, 唤醒沉睡在“形”中的呼吸, 她去摇撼动辄静止、停顿的“形”, 使其不断流动、骚动、沸腾, 在“灵”的作用下, “形”变成有血有肉的“型”, 即被赋予生命的蕴藏灵力、金光灿灿、光彩夺目的“造型”。总而言之:造型诞生的过程是造型和生命之间关系的充分体现。
以仙台为中心的鱼眼地图, 利用鱼眼透镜对数坐标的方法对其日常活动的范围的调查形成的地图, 使人们可以带着生活感受直接捕捉到从市区到城市周边广大的范围, 甚至地球的表面所有的内容都可以包容其中, 是一种生活感受方面的视觉化;而犬地图是狗以嗅觉为依据的看到的世界, 是以气味的轻重对色彩进行绘制的, 呈现的是嗅觉的视觉表现;味觉的体验则是通过我们对各国菜肴口味浓淡程度及与味觉感受的进行比较, 得到的味觉感受的视觉地图;而以交通发达程度对时间作用的地球仪, 交通发达程度高的地表向内部深陷, 而没有交通工具的地表则向外侧膨胀, 将所有交通发达程度参差不齐的不要综合并连接起来, 地球就像一个变形的土豆凹凸不平, 一个新的地球在时间轴的作用下诞生了, 它是一个可塑的时空、可塑的地图、一个如生命体般柔软地球的新的造型。
法国美学家迈耶在他的《视觉美学》中写道:“艺术作品不是独白, 而是对话。”因此, 我们论及的多维时空的设计艺术更应该成为一种可以供设计者和使用者以及所有参与者来探讨和体验, 这种体验所感知到的空间感和艺术魅力, 使得作为主体的人与作为客体的物质环境通过互动而产生意义。设计过程中产生的观察表现手段必须通过感知、理解、想象、情感与所呈现的对象融为一体。我们从形式和内容上进行分析整理, 感触较深的不是各式各样的风格, 而是五彩斑斓的色彩。
我们知道, 色彩是绘画的重要艺术语言。在造型范畴内, 色彩表现无疑是一种重要的表现手段。在传统的绘画艺术表现形式里, 色彩起着极其重要和无法替代的作用。它在塑造环境气氛、刻画人物的真实性中可以起到引人入胜、增强作品艺术效果的作用。巧妙地运用色彩, 能使美术作品增加光彩, 给人的印象更强烈、更深刻, 塑造的艺术形象, 能够更真实、更准确和更鲜明地表现生活和反映现实, 因而也就更富有吸引力和艺术感染力。
艺术设计是一门较为新潮的艺术表现形态。它以快节奏、多层次的现代生活方式和社会的全面发展以及人视觉的生理、心理与精神需求等诸多因素, 越来越受到人们的关注。在现代艺术设计专业与产品设计、包装中色彩起着十分重要的作用, 设计师通过对设计内容和功能等方面的加工整理, 引发人积极的情感体验和心理感受, 虽然设计色彩必须借助和依附造型才能存在, 这丝毫不能抹杀色彩之于设计内容的重要作用。它在美化生活、满足物质需要的同时, 也提供了精神上的享受, 因此色彩的协调与正确运用是产品成功走向市场的保证。
这几个新感受角度的侧重点都在于以人的行动来重新认识世界, 不仅增加了人的主动性, 同时也增多了视角, 丰富了造型, 更是对我们在设计和创造时的方法的一种有益的启示。它给予了我们一个创新的方法:从自身出发, 从包括“五感”在内的“生命记忆”中的各种体验和积累出发, 对事物进行新的分析, 充分调动各种元素并把它们联系起来, 来找寻找适合的新的方法, 体会新的感受。另外就是在创新的过程中感性方面不能一味追求, 也需要理性的思考, 相对于感性, 理性会给我们带来更实际和更接近真理的成果。它是杉浦先生在此书的“生命记忆”中提到的, 也是从杉浦先生论证的方法和学术领域的涉及都得到充分证明的。
总之, 杉浦先生无论从书的结构和内容都有一种浑然一体的感觉, 其中每个造型都是围绕着核心主题或层层渐进、或多方位探究, 并且相互之间又有着照应和紧密的联系;另外从方法论上对读者进行多空间、多领域、多角度的引导。最重要的是有一股强烈的生命力充斥在整本书中, 它是一份生活的激情、一种对周围和自然的关注、一种对肉眼不可视的灵力的追求, 然而这方面正是我们欠缺的, 注意力往往集中在眼前的事物, 而忽略了“生命记忆”的召唤, 研究问题做不到深入和融会贯通。所以, 读书不能仅仅停留在感触和知识的积累的层面上, 而是引入作者的方法和治学的态度, 以此鞭策自己, 贯彻于今后的学习和工作中。
摘要：本文从杉浦康平先生的《造型的诞生》的这本书中出发, 从“线”的构成形式以及“始于身体又回归身体的万物照应的意象连环”的两个方面认识到了造型和生命的关系, 感受到了浑然一体的相互连锁、相互照应的多个不同文化圈融通的宇宙造型观, 并对生命力的“线”的构成形式做出了深入的分析, 形成了涵盖各种生命及身体内和外对生命力的全方位的感受, 不仅在创造方法上得到了很大的启示, 并对笔者的学习和研究的方法和态度给予了不同方面的引导。
关键词：生命记忆,线的构成形式,色彩造型方法
参考文献
日杉浦康平·造型的诞生[M]·北京:中国青年出版社, 2002年